通过感应提高电动工具的变速触发开关 2017-12-17

想象一下：在一个施工现场，每次按下触发器后，或钻床/螺丝刀全速转动时，即使用户几乎并未触及触发器冲击钻也不响应。

  没有人愿意体验这些情况，但当该工具的触发器磨损时，这些情况会发生。对于常规电阻电位器更是如此，其随着时间推移及在恶劣环境（湿度、极端温度、灰尘过多等）下使用时会出现磨损。

  一种解决方案是将电阻电位计更换为基于电容感应的电位计，其可提高电动工具寿命并无需执行成本过高的维修及更换触发开关。

  TI Designs消耗<65μA参考设计（TIDA-00475）的用于变速触发开关的非接触式位置传感器演示了一个解决方案，将电阻电位器更换为更可靠的触发开关应用程序。图1所示为TIDA-00475的框图。 

 

  

 

 

图1：TIDA-00475框图

 

  该参考设计包括具有引脚振荡器技术的MSP430G2553微控制器（MCU），能够测量电极及TPS7A16低压差稳压器的电容变化，其可实现由多达10个电池串联的电池组供电的设计，同时在操作期间仅消耗65μA电能；关闭期间消耗少于1.2μA的电能。

一旦含所述电极的PCB舌状物下压时，可精确测量电容变化，如图2所示。

 

 

 

 

 

 

 

图2：电极和接地屏蔽之间生成的电容

  即使当将主板连至直接由电池组供电的冲击钻时，该参考设计指南也包含展示其良好性能的完整测试，这就像在最终操作呈现一样。

  

 

  

  

 

 

 

图3：连至冲击钻的精度

  更换电阻电位器的另一种选择是使用新型MSP430™MCU FRAM CapTIvate ™触控技术，其处在最抗噪的电容式触控微控制器中，并以极低功耗配置电容式按钮、滑块、车轮和接近传感器组合。

  除了一个精确的电位器，基于CapTIvate技术的解决方案也可呈现添加其它功能的可能性，包括：

• 用于速度控制的按钮/滑块。
• 夹紧检测，以唤醒电动工具，节省电池电力。
• 若用户触摸电动工具的危险部件，可安全关闸。
• 用于工具额外控制的按钮/滑块/车轮。

通过采用TI基于电容式解决方案，改善当今触发开关的可靠性。